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Développement durable et bâtiment Pierre MERIEUX Agi2d 17, Place de la Paix 69200 - VENISSIEUX 04 72 21 89 00 - 04 72 51 78 12 Colloque.

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1 Développement durable et bâtiment Pierre MERIEUX Agi2d 17, Place de la Paix VENISSIEUX Colloque Génie Civil - Béthune 7 & 8 juillet 2008

2 08v1 GC Sommaire Rappels utiles Les matériaux dans tous leurs états Lair, une composante vitale Lénergie au centre de tous les développements Pistes de réflexion

3 Rappels utiles

4 08v1 GC La « pression » environnementale saccroît avec la demande

5 08v1 GC Les objectifs environnementaux Préserver les ressources non renouvelables (matières premières, énergie, eau) et la biodiversité. Réduire la pollution des milieux (air, eau, sol) et les nuisances (bruit, odeur). Limiter les déchets ultimes (valorisation matière et/ou énergie). Améliorer le confort (hygrothermique, acoustique, visuel, olfactif). Renforcer les conditions sanitaires.

6 08v1 GC Le bâtiment, 1 er prédateur Source : FFB Projet de loi « Grenelle I » (article 3) « Le bâtiment est donc placé au cœur de la lutte contre le changement climatique ».

7 08v1 GC La méthodologie : ACV Identifier les impacts environnementaux significatifs et maîtrisables

8 08v1 GC LACV du bâtiment Ressources Produits Réalisation Exploitation Déconstruction Stockage Revalorisation 80 %

9 08v1 GC Les impacts : 14 cibles

10 08v1 GC Loutil pour atteindre les objectifs Le Système de Management Environnemental (SME)

11 08v1 GC Les 2 composantes de la démarche damélioration de la QEB La certification sappuie sur la même logique. Dans ce cas, les exigences du référentiel et du SME sont fixées par lorganisme.

12 08v1 GC Le processus type des opérations nest pas modifié

13 Les matériaux dans tous les états

14 08v1 GC La raréfaction des MP : exemple des métaux Source : DGEMP

15 08v1 GC Limpact énergétique pour la production des matériaux MatériauxContenu énergétique [kWh*t -1 ] Acier en profilés Ronds à béton9 300 Acier inoxydable Béton400 Béton armé800 Ciment1 800 Plâtre700 Briques et tuiles900 Bois700 Carreaux céramiques5 200 Polystyrène expansé Polyuréthane Laine de verre Aluminium Cuivre Zinc Plastique Verre6 200 Source : Enertech Energie grise

16 08v1 GC La production annuelle de déchets Collectivités MénagesEntreprises Agriculture Sylviculture Activités de soins BTP 14 1,6 % 28 3,3 % % % 0, % Voirie - Marchés - Boues Déchets verts Encombrants Déchets verts OM (sens strict) 22 Non dangereux Dan- gereux Elevages - Cultures Forêts TP 296,5 Bât 47,9 Collectés avec OM 4,5 Collectes privées 79, [Mt] Source ADEME 2006

17 08v1 GC Les nouvelles maladies : priorités sanitaires de lOCDE Source OCDE 2001 Pays de lOCDE à haut revenu Maladies Maladies cardio-pulmonaires Cancer Dépression Problèmes Pollution de lair Produits chimiques Bruit/habitabilité Secteurs concernés Transport Industrie/Agriculture Bâtiment

18 08v1 GC LUnité Fonctionnelle (UF) « Performance quantifiée dun système de produits destinée à être utilisée comme unité de référence dans une analyse du cycle de vie ». Elle peut être un [m 2 ] en œuvre pour un matériau, une unité pour un équipement, un [m] linéaire pour une canalisation. Cette unité comprend lensemble des constituants du produit, y compris les emballages. Le fournisseur doit fournir la liste des produits complémentaires nécessaires à la mise en œuvre du produit. Lunité fonctionnelle prend en compte une durée, appelée Durée de Vie Typique (DVT).

19 08v1 GC Les caractéristiques environnementales (1) Intrinsèques –Energie consommée –Eau utilisée –Epuisement des ressources naturelles (équivalent antimoine) –Déchets solides –Changement climatique (émissions en équivalent CO 2 ) –Acidification atmosphérique (émissions en équivalent SO 2 ) –Pollution de lair –Pollution de leau –Pollution des sols –Destruction de la couche dozone –Formation dozone photochimique –Atteinte à la biodiversité Source : Vinci

20 08v1 GC Les caractéristiques environnementales (2) Extrinsèques –Contribution à la gestion Énergie Eau Déchets Entretien et maintenance –Contribution au confort Hygrothermique Acoustique Visuel Olfactif –Contribution à la santé Espaces Air Eau Produits de liaison associés ne pas oublier les aspects Sécuritaires et la qualité dusage

21 08v1 GC Lexemple dune poutre en bois lamellé collé (1) N°Impact environnemental Valeur - Unité Par UFPar m 3 de produit 1Consommation de ressources énergétiques6,51*10 3 MJ2,35*10 4 MJ 2 Consommation de ressources non énergétiques 89,11kg318,24kg 3Consommation deau1,68*10 3 l5,98*10 3 l 4 Déchets solides valorisés0,08kg0,32kg éliminés dangereux0,26kg0,94kg non dangereux 30,12kg107,58kg inertes110,20kg393,58kg radioactifs0,02kg0,06kg 5Changement de climat121,77kg CO 2 434,88kg CO 2 6Acidification atmosphérique2,24kg SO 2 7,99kg SO 2 7Pollution de lair1,40*10 4 m3m3 4,99*10 4 m3m3 8Pollution de leau26,79m3m3 95,66m3m3 9Pollution des sols7,1*10 -3 m3m3 0,03m3m3 10 Destruction de la couche dozone photochimique Sans objet 11Formation dozone photochimique1,1*10 -1 kg éq éth0,399kg éq éth 12Atteinte à la biodiversitéSans objet (bois issu de forêts européennes)

22 08v1 GC Lexemple dune poutre en bois lamellé collé (2) Contribution à la maîtrise des risques sanitaires 13 Contribution à la qualité sanitaire des espaces intérieurs Emissions de formaldéhyde de 0,28 g/UF/an en régime stabilisé 14 Contribution à la qualité sanitaire de leau Sans objet Contribution au confort 15Confort hygrothermique Le bois est un régulateur dhumidité et de température 16Confort acoustiqueSans objet 17Confort visuel Aspect décoratif apporté par la nature du matériau et qui peut être complété par une diversité de coloris en harmonie avec les autres parties du bâtiment 18Confort olfactifSans objet

23 08v1 GC La comparaison entre deux systèmes : Bloc béton + Th 38/Monomur + BA13

24 08v1 GC La base de données INIES Liste fiches : Base données :

25 08v1 GC Les « Eco-Labels » France –NF-Environnement Europe –Européen –Cygne blanc –Ange bleu International –Environmental choice (Canada) –Eco mark (Japon) –Green Seal (USA)

26 08v1 GC Les autres marquages Forêts gérées durablement –PEFC –FSC –EUROKOUME Traitement du bois –Produit de traitement : CTB P+ –Bois traité :CTB B+ Produits du second œuvre –Moquettes : GUT –Colles et mastics : EMICODE

27 Lair, une composante vitale

28 08v1 GC Lair : un besoin vital Lair est indispensable pour alimenter notre organisme en oxygène. Nous en consommons de 15 à 60 m 3 /jour. Lair est normalement composée de : 78 % dazote, 21 % doxygène, 1 % dautres gaz. Tous les polluants sont compris dans le 1%

29 08v1 GC Les pollutions de lair extérieur

30 08v1 GC Les pollutions de lair intérieur Le bâtiment est le siège de multiples pollutions : matériaux (construction et mobilier), combustion, tabac, humidité, animaux domestiques, parasites, produits chimiques pour lentretien, le bricolage et lhygiène, etc…

31 08v1 GC Les effets de la pollution Hydrocarbures imbrûlés Irritations oculaires, toux, actions cancérigènes Oxydes dazote Migraines, irritations, diminution des défenses immunitaires et altération des fonctions pulmonaires, inflammation des bronches Plomb Intoxication, anémie, troubles de la croissance, insuffisance rénale Monoxyde de carbone Anoxie, migraines, troubles cardiovasculaires, vertiges, troubles de la vision Poussières Transportent les polluants dans les poumons, attaquent les muqueuses nasales, effets cancérigènes Sulfures Inflammations pulmonaires, œdeme, asthme Ozone + pollution photo-oxydante Migraines, irritations oculaires, toux, altération des fonctions pulmonaires

32 08v1 GC La difficile équation + de ventilation : Qualité sanitaire de lair Confort olfactif Pérennité du bâti - de ventilation : Maîtrise de lénergie Confort hygrothermique Confort acoustique

33 08v1 GC La qualité sanitaire de lair, siège des maladies environnementales Décès/an Tabagisme passif5 800 Amiante2 000 Monoxyde de carbone300 Légionellose120 Radon1 200 à Accidents domestiques Asthme2 000 Qualité de lair5 000 Source : InVS

34 08v1 GC Le confort olfactif et la ventilation

35 08v1 GC Limpact sanitaire de lhumidité

36 08v1 GC La sensibilité énergétique de la ventilation

37 08v1 GC Les conditions aérauliques pour le confort hygrothermique 10 % 20 %30 %40 % 50 %60 %70 %80 %90 % Air trop sec Bien être Air trop humide Humidité Vitesse mini : 0,05 m/s maxi hiver : 0,15 m/s maxi été : 0,25 m/s

38 08v1 GC Lair, autoroute du bruit 4 sources : 1.Bruit aérien extérieur 2.Bruit aérien intérieur 3.Bruit de choc 4.Bruit déquipement

39 08v1 GC Les techniques de ventilation TechniqueForceFaiblesse Ventilation naturelle Pas de motorisation : gain énergétique et bruit Maîtrise difficile des débits Ventilation naturelle hygroréglable Meilleure maîtrise par indicateur H 2 O - Réno Débits toujours difficile à maîtriser Ventilation naturelle assistée et contrôlée (VNAC) Gain énergétique Etude et réalisation à soigner Ventilation mécanique répartie (VMR) Simplification de mise en œuvre - Réno Entretien plus difficile Ventilation mécanique contrôlée (VMC) simple flux Simple et économique Consommations liées à la motorisation - Bruit Ventilation mécanique contrôlée (VMC) simple flux hygroréglable Meilleure maîtrise par indicateur H 2 O Entretien plus exigeant Ventilation mécanique contrôlée (VMC) simple flux modulé Modulation apportée par dautres indicateurs Choix adapté des indicateurs Ventilation mécanique contrôlée (VMC) double flux Maîtrise des débits - Amélioration confort, filtration, bruit, énergie Plus coûteux - Impact des gaines

40 08v1 GC Le + de la filtration ou de lépuration Dimension des particules en µm

41 Lénergie au centre de tous les développements

42 08v1 GC Linexorable fin des énergies fossiles

43 08v1 GC Les engagements Européens à lhorizon 2020 Conseil européen mars 2007 –Réduction de 20 % des consommations énergétiques –Réduction de 20 % des émissions de GES –Contribution de 20 % des EnR

44 08v1 GC Les consommations résidentielles par usage (énergie finale) Source ADEME 2002

45 08v1 GC Les consommations tertiaires par usage (énergie finale) Source ADEME 2002

46 08v1 GC Les objectifs pour lhabitat (énergie primaire) (public) 50 (tous) 0 Conso [kWh*m -2 ] Logements neufs Logements existants à 150 (social) Conso [kWh*m -2 ] Grenelle de lenvironnement 2007 Flux annuel des surfaces neuves chauffées 20 à 30 [Mm 2 ] - Parc = [Mm 2 ]

47 08v1 GC Les objectifs pour le tertiaire (énergie primaire) Conso [kWh*m -2 ] Tertiaire neuf Tertiaire existant 270 Diag bât. publics Réno. Bât. publics Conso [kWh*m -2 ] Grenelle de lenvironnement 2007 Flux annuel des surfaces neuves chauffées 15 à 20 [Mm 2 ] - Parc 850 [Mm 2 ]

48 08v1 GC Les unités énergétiques Energie primaireTransformationEnergie finalePerformanceEnergie utile Gaz (PCI)1,541 0,65 1 Elec (Joule)2,702,581,050,95 Elec (thermo)0,742,580,2853,5 Lénergie est le produit dune puissance par le temps (E = P*t). La puissance sexprime en watt [W]. Lunité de temps est la seconde [s]. Lunité énergétique est le Joule [J]. Très petite, on lui préfère le wattheure [Wh]. 1 [Wh] = [J]. La [tep] correspond à lénergie dégagée par une tonne de pétrole (42 [GJ]).

49 08v1 GC Les émissions de CO 2 Base sur énergie finale (source : Bilan Carbone Ademe 2007 et certification Certivéa) [kg eq CO 2 *kWh -1 ] Bilan CCertivéa Charbon0,3430,384 Fioul lourd0,2820,322 Fioul domestique0,2710,300 Gaz naturel0,2060,234 Bois (convention)0- Electricité Moyenne-0,084 Chauffage0,180 Eclairage0,1000,080 Climatisation0,0400,037 Autres0,0600,052 Réseau de chaleurArrêté du Energies renouvelables (convention) Eolien : 0,005 Photovoltaïque : 0,050 -

50 08v1 GC La chronologie des actions Caractériser avec précision les objectifs Eviter les consommations Rechercher les techniques les plus efficientes Evaluer les ressources locales > Approche systémique <

51 08v1 GC Exemple : le système climatique

52 08v1 GC Exemple : le système de lECS

53 08v1 GC Exemple : léclairage

54 08v1 GC Les EnR : encore une équation complexe ! Différencier politique énergétique nationale et construction Maîtriser puissance et énergie Sinterroger sur le fonctionnement temporel : –saisonnier : adéquation –stockage : comment, quelle forme –mutualisation : limite des systèmes

55 Les pistes de réflexion

56 08v1 GC Les développements à accentuer Lapproche systémique et ses corollaires : –le management, –Ladéquation des techniques. La veille technologique : –laccès aux données, –lanalyse multicritère des offres. La compréhension des autres : –la curiosité, –la réflexion.


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